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大吨位大位移球型支座的构造特点

时间:2019-05-23

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球型支座是钢支座的一种,20世纪70年代初在国外发展起来,以使用寿命长、承载力大、转动灵活、可适应桥梁粱端大转角和大位移等优点而得到广泛应用。我国球型支座的发展始于1988,第一个球型支座应用于上海南浦大桥的主桥,此后,随着设计规范的完善及工程材料的发展,球型支座的整体性能得到提高,在我国公路铁路、市政桥梁上的应用越来越普遍。随着我国桥梁建设技术的飞速发展,大跨度桥梁不断涌现,与其相配套的大吨位、大位移球型支座的设计受到更多关注。这些大跨度桥梁通常采用大跨度连续梁桥、斜拉桥或拱桥等结构形式,梁端支点反力高,梁端位移量大、桥梁整体设计寿命长,对球型支座的设计及性能提出了更高的要求。

大吨位大位移球型支座的构造特点 

1.球型支座的基本结构球型支座由上支座板、球冠衬板、下支座板、平面滑板、球面滑板、锚固螺栓等部件组成。梁端竖向荷载由上支座板、球冠衬板、下支座传至桥墩台,梁端水平荷载经上支座板、下支座板传至桥墩台,球型支座是桥梁上部结构与下部结构的连接单元

 

球型支座按其功能可分为固定支座、单向活动支座和多向活动支座,所有支座类型都承受竖向荷载,并具有转动功能。除此以外,固定支座承受各向水平荷载,但不发生位移,单向活动支座承受限位方向的水平荷载,可适应非限位方向的水平位移,多向活动支座可适应各向水平位移。

 大吨位大位移球型支座的构造特点

2.大吨位大位移球型支座的构造特点

大吨位大位移球型支座除具有球型支座的基本结构外,还需考虑设置一些附加的部件来适应其特殊的要求,从而提高支座的整体性能。受材料设计容许应力的限制,大吨位支座的尺寸较大,总重量达几十吨不适宜运营期的更换,因此支座设计时应充分考虑结构的耐久性。

 

球型支座按其功能可分为固定支座、单向活动支座和多向活动支座,所有支座类型都承受竖向荷载,并具有转动功能。除此以外,固定支座承受各向水平荷载,但不发生位移,单向活动支座承受限位方向的水平荷载,可适应非限位方向的水平位移,多向活动支座可适应各向水平位移。

 大吨位大位移球型支座的构造特点

3. 滑板材料的选择球型支座的上支座板、球冠板和下支座板多采用铸钢材料、轧制钢板或锻钢件,由于钢材的容许设计应力较高,对支座的尺寸不起控制作用,影响支座尺寸的最主要因素是滑板材料的选择。

在国内、外球型支座的设计中,常用滑板材料的种类有:纯聚四氟乙烯、填充聚四氟乙烯和改性超高分子量聚乙烯,设计容许应力高的滑板材料尺寸较小,支座与其配套的部件尺寸也相应减小,降低了支座的整体重量。3种材料中改性超高分子量聚乙烯的设计应力最高,该材料同时具有摩擦系数小、磨耗率低等优点,性价比较高,近年在国外被大量应用于球型支座。

 

随着我国新材料的开发,具有自主知识产权的改性超高分子量聚乙烯材料已通过相关部门的定性试验,相继用于铁路、公路桥梁支座中,改变了几年前进口材料垄断市场的状况,价格也更趋于合理,为大吨位球型支座的研发、设计提供了支持。

 大吨位大位移球型支座的构造特点

4.随着我国建桥技术的不断进步,大跨度桥梁越来越多地涌现,大吨位、大位移支座的设计受到了更多的关注,球型支座以其自身的优点在这一领域占据着主导地位。除满足承受荷载、传递荷载、适应转动、滑动等基本功能外,大吨位、大位移球型支座的设计还应充分考虑结构的优化、耐久性的提高、新材料的应用及合理的性价比,在提高支座整体设计水平的同时,促进我国桥梁事业的进一步发展。

 

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